٧. الاختبارات النموذجية للمحولات، والاختبارات الخاصة، والاختبارات الإضافية | الدليل الكامل
١. الاختبارات النوعية
٢. الاختبارات النوعية هي سلسلة من اختبارات التحقق التي تُجرى على وحدات المحولات الممثلة للتأكد من أن التصميم والبناء وعملية التصنيع وخصائص الأداء للمحول تتوافق مع المتطلبات المحددة في المعايير الوطنية والدولية السارية.
٣. تُجرى هذه الاختبارات أساسًا أثناء:
٤. تطوير تصاميم جديدة للمحولات؛;
٥. التعديلات الرئيسية على هياكل المنتج أو المعاملات الأساسية؛;
٦. عمليات اعتماد المنتج؛;
٧. التحقق من سلسلة محولات أو عائلة منتجات.
٨. وتشمل الاختبارات النوعية الرئيسية للمحولات الكهربائية ما يلي:
٩. ١) اختبار ارتفاع درجة الحرارة
١٠. يُجرى اختبار ارتفاع درجة الحرارة للتحقق من الأداء الحراري للمحول في ظروف التشغيل المُصنَّفة.
١١. ويتم خلال هذا الاختبار تشغيل المحول عند الحمل المُصنَّف حتى تصل إلى حالة التوازن الحراري. ويتم قياس ارتفاع درجة حرارة اللفات والزيت العلوي والخزان والمكونات الهيكلية للتأكد مما إذا كان يمكن للتبريد أن يبدد الحرارة الناتجة عن إجمالي الفقد—وهو يتضمن فقد الحمولة وفقد عدم الحمولة—بشكل فعّال.
١٢. والغرض من اختبار ارتفاع درجة الحرارة هو:
- ١٣. التحقق من فعالية نظام تبريد المحول (مثل ONAN وONAF وOFAF وما إلى ذلك)؛;
- ١٤. التأكد من أن ارتفاع درجة حرارة اللفات لا يتجاوز الحدود المسموح بها حسب المعايير؛;
- ١٥. كشف أي ارتفاع محلي غير معتاد في درجة حرارة الخزان أو المشابك أو الدرع المغناطيسي أو غيرها من المكونات الهيكلية؛;
- ١٦. تقييم موثوقية التشغيل الطويل الأمد للمحول.
١٧. ٢) الاختبارات النوعية العازلة
١٨. تُجرى الاختبارات النوعية العازلة للتحقق من قوة العزل ومدى موثوقيته في نظام عزل المحول تحت ظروف فائض الجهد المختلفة.
١٩. وتُحاكي هذه الاختبارات الإجهادات الكهربائية التي قد تحدث أثناء التشغيل الفعلي لنظام الطاقة، ومنها صواعق البرق وفواقد التبديل وفواقد التردد القياسي.
٢٠. وتشمل الاختبارات العازلة الرئيسية ما يلي:
- ٢١. اختبار تحمل صاعقة البرق
- ٢٢. اختبار تحمل الجهد المطبق
- ٢٣. اختبار تحمل الجهد المستحث
٢٤. وتضمن هذه الاختبارات أن لفات المحول والقواطع والأسلاك والهياكل العازلة الداخلية تمتلك قوة كهربائية كافية وهوامش أمان تشغيلية كافية.
٢٥. ٢. الاختبارات الخاصة
٢٦. الاختبارات الخاصة هي اختبارات إضافية تُجرى وفقًا لمتطلبات محددة يتم الاتفاق عليها بين شركة تصنيع المحولات والعميل.
٢٧. وعلى عكس الاختبارات الروتينية واختبارات النوع، فإن الاختبارات الخاصة تُطلب عادةً لمشاريع محددة أو بيئات تشغيل خاصة أو متطلبات فنية معينة.
٢٨. وبعض الاختبارات الخاصة تتطلب معدات اختبار متقدمة وإجراءات معقدة وموارد كبيرة؛ ولذلك فهي لا تُجرى على كل محول.
٢٩. ومن أبرز الاختبارات الخاصة ما يلي:
٣٠. ١) الاختبارات العازلة الخاصة
٣١. تُجرى الاختبارات العازلة الخاصة للتحقق بشكل أكبر من أداء العزل في المحولات تحت ظروف جهد خاصة أو متطلبات عزل أعلى.
٣٢. وتطبق هذه الاختبارات عادةً على المحولات المستخدمة في بيئات شبكات كهربائية خاصة أو في مشاريع تتطلب تنسيق عزل صارم.
٣٣. ٢) قياس السعة بين اللفات وبين اللفات والأرض
٣٤. ويقيس هذا الاختبار قيم السعة بين لفات المحول وبين اللفات والأرض.
٣٥. وتُستخدم البيانات المقاسة في:
- ٣٦. تحليل تنسيق العزل؛;
- ٣٧. دراسات فائض الجهد؛;
- ٣٨. تصميم حماية نظام الطاقة.
٣٩. ٣) قياس خصائص انتقال الجهد العابر
٤٠. ويقيّم هذا الاختبار خصائص انتقال الجهد العابر بين لفات الجهد العالي والجهد المنخفض عند حدوث فائض جهد عابر.
٤١. وتساعد بيانات الاختبار المهندسين على:
- ٤٢. تحليل التوزيع الداخلي للجهد؛;
- ٤٣. تحسين تصميم العزل؛;
- ٤٤. وضع استراتيجيات مناسبة لحماية فائض الجهد.
٤٥. ٤) قياس المقاومة الترتيبية الصفرية للمحولات ثلاثية الطور
٤٦. وتشير المقاومة الترتيبية الصفرية إلى المقاومة التي يظهرها المحول ثلاثي الطور عندما تكون التيارات في حالة الترتيب الصفري.
٤٧. وهذه المعلمة مهمة في:
- ٤٨. حسابات القصر؛;
- ٤٩. تحليل أعطال الأرض؛;
- ٥٠. ضبط حماية المرحلات.
١. تسمح القياسات الدقيقة لمقاومة التسلسل الصفري للمستخدمين بتكوين أنظمة الحماية بشكلٍ مناسب وتحسين سلامة الشبكة وموثوقيتها.
٢. ٥) اختبار تحمل القصر الكهربائي
٣. يُثبت اختبار تحمل القصر الكهربائي قدرة المحول على التحمل في ظروف القصر الكهربائي الشديدة التي تحدث في أنظمة الطاقة.
٤. أثناء الاختبار، يُعرَّض المحول لتيارات قصيرة كهربائية عالية لتقييم الإجهادات الميكانيكية والحرارية الناتجة عن ظروف العطل.
٥. يتحقق الاختبار من:
- ٦. المتانة الميكانيكية للفائف المحول؛;
- ٧. موثوقية هياكل تثبيت اللب؛;
- ٨. استقرار الموصلات وأنظمة الاتصال؛;
- ٩. القدرة على التحمل لمُوصِلات العزل ومغيرات التوصيلات.
١٠. يُعد هذا الاختبار أحد أهم التقييمات لموثوقية المحول، وبخاصة بالنسبة للمحولات الكبيرة للطاقة.
١١. ٦) قياس مستوى الصوت
١٢. يُجرى قياس مستوى الصوت لتحديد الضوضاء التي يولدها المحول أثناء التشغيل.
١٣. تُستخدم النتائج المقاسة للتحقق من الامتثال لما يلي:
- ١٤. متطلبات الضوضاء البيئية؛;
- ١٥. المواصفات الفنية المحددة من قِبل العميل؛;
- ١٦. متطلبات التركيب في المناطق الحضرية أو الصناعية أو السكنية.
١٧. ٧) قياس توافقيات تيار حالة عدم التحميل
١٨. يحلل هذا الاختبار المكونات التوافقيّة لتيار إثارة المحول في حالة عدم التحميل.
١٩. ويُستخدم أساسًا لتقييم ما يلي:
- ٢٠. تصميم كثافة تدفق المجال المغناطيسي في اللب؛;
- ٢١. خصائص امتلاء اللب بالمجال المغناطيسي؛;
- ٢٢. معقولية تصميم المحول.
٢٣. وتساعد النتائج في تحسين خسائر المحول، وأداء الإثارة، وكفاءة التشغيل.
٢٤. ٨) قياس استهلاك طاقة معدات التبريد
٢٥. بالنسبة للمحولات المزودة بأنظمة تبريد إ принудي، يقيس هذا الاختبار الاستهلاك الفعلي للطاقة من معدات التبريد مثل: مراوح التبريد؛ مضخات الزيت.
٣٥. وتُستخدم البيانات المقاسة في:
- ٢٦. حساب استهلاك الطاقة المساعدة؛;
- ٢٧. تقييم الاقتصاد التشغيلي؛;
- ٢٨. تخطيط سعة نظام الطاقة.
٢٩. ٣. الاختبارات الإضافية
٣٠. بالإضافة إلى الاختبارات الروتينية القياسية واختبارات النوع واختبارات الخاصة، قد يطلب العملاء أو أصحاب المشاريع إجراء اختبارات إضافية وفقًا للاحتياجات التقنية المحددة.
٣١. وتُستخدم هذه الاختبارات عادةً لتقييم أعمق لحالة تشغيل المحول، وسلامة هيكله، وخصائص أدائه الخاصة.
٣٢. ومن أبرز الاختبارات الإضافية ما يلي:
٣٣. ١) تحليل الاستجابة الترددية (FRA) — اختبار تشوه الفائف
٣٤. يُستخدم تحليل الاستجابة الترددية للكشف عن التغيرات الميكانيكية في فائف المحول.
٣٥. ويُطبَّق عادةً لتحديد ما إذا كانت:
- ٣٦. الفائف قد تحركت أثناء النقل؛;
- ٣٧. الفائف قد تضررت ميكانيكيًّا بعد وقوع أحداث قصر كهربائي؛;
- ٣٨. قد حدثت تغيرات هيكلية خلال التشغيل طويل الأمد.
٣٩. ٢) اختبار عدم التحميل طويل الأمد
٤٠. يقيّم هذا الاختبار أداء المحول أثناء التشغيل الطويل دون تحميل.
٤١. ويُستخدم لمراقبة ما يلي:
- ٤٢. ارتفاع درجة حرارة اللب؛;
- ٤٣. استقرار خسائر حالة عدم التحميل؛;
- ٤٤. التغيرات في أداء العزل.
٤٥. ٣) اختبار التيار الزائد
٤٦. يتحقق اختبار التيار الزائد من قدرة المحول على التحمل في ظروف التيار الزائد المؤقتة الناتجة عن التشغيل غير الطبيعي أو الأحمال الزائدة ذات المدة القصيرة.
٤٧. ٤) اختبار جهد التداخل الراديوي
٤٨. يقيس هذا الاختبار التداخل الراديوي الذي يولده المحول أثناء التشغيل.
٤٩. ويُطبَّق أساسًا على المحولات عالية الجهد حيث تكون متطلبات التوافق الكهرومغناطيسي صارمة.
٥٠. ٥) قياس منحنى الإثارة في حالة عدم التحميل
١. تقيس هذه الاختبارات العلاقة بين جهد التغذية والتيار التغذوي في ظروف التشغيل بدون حمل.
٢. وتُستخدم لتحليل:
- ٣. خصائص مغنطة القلب؛;
- ٤. سلوك التشبع؛;
- ٥. هامش السلامة في التصميم.
٦. ٦) اختبار التشغيل بدون حمل عند جهد منخفض
٧. يقيّم هذا الاختبار خصائص التغذية وأداء القلب للمحوِّل في ظروف الجهد المنخفض.
٨. ٧) اختبار الحمل عند جهد منخفض
٩. تقيس هذه الاختبارات خصائص حمل المحوِّل في ظروف الجهد المنخفض، ومنها: الفقد الناتج عن الحمل؛ خصائص الممانعة؛ الأداء الحراري.
١٠. ٨) اختبار موجة الظاهرة العابرة الناتجة عن التشغيل
١١. يحلّل هذا الاختبار التغيرات العابرة في الجهد التي تنشأ أثناء تشغيل: مغيّرات التبديل تحت الحمل (OLTC)؛ مغيّرات التبديل خارج الدائرة.
١٢. وتُستخدم لتأكيد استقرار عملية التبديل وتقييم سلوك الجهد العابر أثناء عمليات تغيير التوابع.